Applications de microscopie pour les sciences des matériaux

Nanosciences et nanomatériaux

Résolvez les défis les plus urgents en nanosciences et nanotechnologies

Dans les nanotechnologies, l'innovation est stimulée par la demande croissante d'appareils moins chers et plus rapides. Pour répondre à cette demande, les recherches sur les semi-conducteurs, les matériaux à faible dimensionnement, les couches minces, les photoniques et la micro- et nanofluidique se complexifient. En d'autres termes, il y a une volonté constante de pousser les nanosciences plus loin afin que la technologie puisse aller au-delà de l'offre actuelle.

Toutefois, la qualité de la recherche sur les nanomatériaux dépend des outils de microscopie disponibles. Des outils adaptés peuvent vous aider à recueillir facilement des informations essentielles sur vos échantillons. Plus votre échantillon ou votre recherche est complexe, plus vos exigences analytiques seront strictes. Si votre microscope ne peut pas répondre aux exigences de vos recherches, vous ne serez pas en mesure d'avancer dans votre projet.

En savoir plus sur les solutions ZEISS Microscopy et ce qu'elles peuvent vous apporter

Recherche sur les semi-conducteurs et l'électronique

Matériaux à faible dimensionnement

Couches minces

Photonique

Micro et nanofluidique

Ce qu'en pense notre client Dr Claus Burkhardt Responsable des sciences appliquées et de la microscopie électronique, NMI Reutlingen

« Que feriez-vous si vous pouviez détecter des moments magnétiques aussi petits que 1 magnéton de Bohr ? En fait, vous pourriez voir les spins d'un seul électron basculer. Et c'est ce que nous essayons de faire avec les nanoSQUID, des dispositifs supraconducteurs d'interférence quantique. Ils consistent en un anneau entrecoupé de jonctions Josephson. Ils possèdent des barrières tunnel isolantes ultrafines d'environ un nm d'épaisseur. Nous pouvons fabriquer des SQUID avec un ZEISS Orion Nanofab. Les jonctions étant de très petite taille, le TEM est nécessaire sur des échantillons ultra-minces. Les dommages causés au cristal peuvent ensuite être étudiés plus en détail. La préparation spécifique au site, essentielle pour la relocalisation des régions d'intérêt, n'est possible qu'avec un FIB-SEM. Pour obtenir une résolution atomique, les échantillons de haute qualité les plus fins sont essentiels. »

Préparez une lamelle TEM et examinez les NanoSQUIDS

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Découvrez dans cette vidéo comment le flux de tâches de préparation des lamelles MET de ZEISS Crossbeam permet à Benedikt Müller, Université de Tübingen, et Claus Burkhardt, NMI Reutlingen, d'étudier la structure cristalline des NanoSQUIDS.

Applications

Test micromécanique
Éléments traces dans les couches minces
Analytique 3D des nanomatériaux
Structure de nanoréseau imprimée en 3D
Cristaux 2D de MoS2 obtenus par dépôt en phase vapeur sur un substrat Si/SiO2
Plaquettes d'or structurées
Interconnexion de puces empilées 3D
Exemple de microfluidique

Test micromécanique
Matrice de piliers usinés au laser fs dans un échantillon d'alliage de titane. Ces piliers pourraient être utilisés pour des essais micromécaniques ou comme préparation d'échantillons pour les microscopes à rayons X après l'élévation. Taille de chaque pilier : 100 µm de haut, entouré d'un espace libre de 150 µm sur tous les côtés, diamètre à la pointe 30 µm. Temps d'usinage au laser pour l'ensemble du réseau : 2,5 min. Champ d'observation 2,010 mm. Laser ZEISS Crossbeam 350.
Éléments traces dans les couches minces
Cellule solaire pérovskite sur un substrat de verre après une mesure SIMS descendante. La zone d'intérêt a été scannée par le faisceau de gallium 500 fois. Les ions secondaires ont été analysés par spectroscopie selon leur rapport masse/charge. Un signal Na significatif est observé sur toutes les couches. Le mélange et la diffusion des éléments traces peuvent être étudiés par SIMS et sont connus pour influencer les performances des cellules photovoltaïques à couches minces. (image du MEB à gauche, barre d'échelle 2 μm, carte Na SIMS à droite). ZEISS Crossbeam 350 FIB-SEM avec un détecteur SIMS de temps de vol (ToF). Avec l'aimable autorisation d'Arafat Mahmud, RSEEME, Université nationale australienne.
Analytique 3D des nanomatériaux
Dégradation microstructurale observée dans une SOEC (Solid Oxide Electrolyzer Cell). Le FIB-SEM/EDS 3D permet de quantifier l'ampleur des changements microstructuraux et des effets néfastes sur les performances des cellules. Comparez : Caractérisation des SOEC par tomographie FIB-SEM avancée, un livre blanc ZEISS. ZEISS Crossbeam avec EDS, ZEISS Atlas 5 avec module 3D Analytics. Échantillon avec l'aimable autorisation de M. Cantoni, EPFL, Lausanne, Suisse.
Structure de nanoréseau imprimée en 3D
Imagerie réalisée en contraste de phase Zernike avant les expériences de compression in situ (largeur d'échantillon 30 µm). ZEISS Xradia Ultra. Échantillon avec l'aimable autorisation de : R. Schweiger, KIT, Allemagne.
Cristaux 2D de MoS2 obtenus par dépôt en phase vapeur sur un substrat Si/SiO2
L'image RISE (Raman Imaging and Scanning Electron Microscopy) démontre les plis et les parties qui se superposent de cristaux MoS2 (vert), multicouches (bleu) et couches simples (rouge). ZEISS Sigma avec RISE. Champ d'observation horizontal : 33 µm.
Plaquettes d'or structurées
Examinées dans le cadre de la recherche fondamentale sur les effets plasmoniques.
ZEISS GeminiSEM 560. Pour plus d'informations, comparez : Science Advances 3, e1700721 (2017). Image : avec l'aimable autorisation de l'Université de Stuttgart, 4e institut de physique et centre de technologie quantique appliquée, Allemagne. Champ d'observation 47,64 µm.
Interconnexion de puces empilées 3D
microbilles de piliers en cuivre dissimulées à 760 µm de profondeur, coupes transversales réalisées en moins d'une heure. Champ d'observation 2,58 mm, laser ZEISS Crossbeam.
Exemple de microfluidique
Nano-canaux de 20 nm de large dans diverses configurations jusqu'à 20 μm de longueur. ZEISS Crossbeam & ZEISS Atlas 5 avec module NPVE, champ d'observation de 59 μm.

Nanoparticules de ZnO sur un film de carbone

Série d'inclinaison STEM, les images STEM en champ clair sont présentées comme un exemple de quatre signaux collectés au total simultanément avec le détecteur aSTEM à l'aide du porte-échantillon spécial pour la tomographie STEM. ZEISS GeminiSEM.

Tomographie 3D et analytique

d'un système métallique multicouche, avec l’exemple d’une pièce de monnaie canadienne, workflow FIB-SEM typique combinant le fraisage, l’imagerie, l’EBSD (en haut de cette vidéo) et l’EDS (en bas). Détails, rang supérieur, de gauche à droite : EBSD, cuivre, contraste de bande ; EBSD, fer, couleur Euler ; EBSD, nickel, IPF X. Rang inférieur, de gauche à droite : cartes EDS de : cuivre, fer, nickel. ZEISS Crossbeam, ZEISS Atlas 5 avec module 3D Analytics, EDS, EBSD.

Vidéos didactiques

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Préparation MET

Processus standard

Comment préparer un échantillon MET avec ZEISS Crossbeam
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Préparation MET

Processus de vue en plan

Comment préparer un échantillon MET dans la géométrie de vue en plan avec ZEISS Crossbeam
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Préparation MET

Processus de Face arrière

Comment préparer un échantillon MET dans la géométrie arrière avec ZEISS Crossbeam
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Workflow Cut-to-ROI

Comment préparer un échantillon MET avec assistance par laser

Comment préparer un échantillon MET à partir d'une zone d'intérêt profondément enfouie avec le laser ZEISS Crossbeam
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LaserFIB

Introduction d'un processus pour l'enlèvement massif de matière

Téléchargements

ZEISS Atlas 5

Characterization of Solid Oxide Electrolysis Cells by Advanced FIB-SEM Tomography

1 MB

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Achieving Nano-scaled EDS Analysis in an SEM

with a Detector for Transmission Scanning Electron Microscop

863 KB

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Targeted Sample Preparation with ZEISS Crossbeam laser

3 MB

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X-ray Nanotomography in the Laboratory

with ZEISS Xradia Ultra 3D X-ray Microscopes

6 MB

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FIB-SEM Fabrication of Atom Probe Specimens with ZEISS Crossbeam

1 MB

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$Image d’aperçu de Topography and Refractive Index Measurement$

Topography and Refractive Index Measurement

of a Sub-μm Transparent Film on an Electronic Chip by Correlation of Scanning Electron and Confocal Microscopy

1 MB

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